聚合氯化铝的生产工艺

一、原料

聚合氯化铝主要有两种原料：一种是含铝矿物，包括铝土矿（三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石）、粘土、高岭土、明矾石等；另一种是其他含铝原料，包括金属铝、废铝、灰铝、氢氧化铝、三氯化铝、煤矸石、粉煤灰等。只有铝锭、铝芯片、氢氧化铝和硫酸铝、二氯化铝才能生产纯聚合氯化铝产品。

我国聚合氯化铝生产中使用的原材料主要是因地制宜地开发利用自身矿物资源。我国聚合氯化铝的生产起源于以铝灰为原料。由于铝灰原料成本低，生产工艺简单，其生产工艺在20世纪70年代在我国迅速普及。然而，铝灰生产的聚合氯化铝产品杂质较多，80年代后不再用于自来水净化。20世纪80年代初，聚合氯化铝的生产原料主要是粘土矿、高岭土矿和铝土矿。除铁外，其他指标可达到国外先进水平。但由于渣量大、外观差、铝业发展迅速，90年代初，我国聚合氯化铝生产中使用的原料逐渐转向氢氧化铝。此外，一些制造商使用氯化铝和金属铝作为原料。

由于国内合成盐酸含铁量高于日本等国家，聚合氯化铝外观呈黄色。

二、生产工艺

聚合氯化铝的制造方法有很多。根据生产工艺可分为酸法、减法、中和法、热解法、压力反应法、混凝胶法、电渗析法、电解法等。固体聚合氯化铝是通过喷雾或滚筒干燥液体聚合氯化铝获得的。喷雾干燥是一种理想的干燥方法，适合大规模生产，小型生产企业也可以使用滚筒干燥。

目前，我国聚合氯化铝的生产方法主要包括金属铝（包括铝灰、铅渣）、活性氢氧化铝、三氧化铝（包括铝土矿、煤矸石等）、结晶氯化铝等。

1．金属铝法

所用原料主要为铝屑、铝灰、铝渣等。在工艺上可分为酸法、碱法和中和法。

目前，我国以金属铝为原料生产聚合氯化铝的厂家大多采用酸法生产。

(1)酸法

酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便等优点，但溶液中杂质含量高，特别是重金属元素含量通常容易超标，产品质量不稳定，设备腐蚀严重。

(2)碱法

碱法生产工艺难度大，设备投资大。由于碱量大，需要大量中和至pH= 4-5，成本高，应用有限。

(3)中和法

中和法的特点是结合了酸碱法的优点。中和法的关键是合成聚合氯化铝时，必须严格控制铝酸钠与三氯化铝溶液的比例，使盐基度达到标准要求。盐基度是否合格是决定产品质量的重要指标。合成时必须剧烈搅拌。

聚合氯化铝的主要技术经济指标如表1所示。

2.氢氧化铝法

所用原料主要是拜尔法炼铝过程中的活性氢氧化铝。在高温(50-180)下，生产过量的活性氢氧化铝和盐酸℃)和压力(0．5MPa)盐基度为41.6-48.6%液体聚合氯化铝产品，然后浓缩干燥固体聚合氯化铝产品。

该方法生产工艺简单，反应条件恶劣，对设备要求高，腐蚀性强。一般来说，市场上的搪瓷玻璃反应器很难适应保证产品质量相当困难。

以氢氧化铝为原料生产氢氧化铝PAG如表2所示。

三、三氧化二铝法

主要原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。该工艺的第一步是获得结晶氯化铝，第二步是通过热解或中和获得聚合氯化铝

聚合氯化铝的主要技术经济指标如表3所示。

聚合氯化铝采用高岭土生产的工艺流程大致分为三个步骤；聚合氯化铝溶液是通过调节盐基度来产生的。

利用高岭土生产聚合氯化铝，不仅可以产生很好的社会效益和环境效益，而且也有很好的经济效益。以lt1.8t液体聚合氯化铝净水剂。

4·结晶氯化铝

聚合氯化铝一般采用沸腾热解法生产结晶氯化铝。该方法具有较大的生产能力。

结晶氯化铝在一定温度下加热后，分解一定量的氯化氢气体和水，成为粉末产物，即聚合氯化铝单体（也称为熟料）。

将熟料与一定量的水混合，在短时间内固化形成树脂产品，即聚合氯化铝。沸腾热解法生产聚合氯化铝工艺简单，操作方便，但由于晶体氯化铝的来源有限，生产成本相对较高，限制了聚合氯化铝的生产。